[发明专利]一种基于ACF聚合通道特征的目标跟踪系统

说明书

本发明涉及自行带路的智能运输装置，且公开了一种基于ACF聚合通道特征的目标跟踪系统。该系统应具有的功能主要包括可以一直识别并跟踪持有人，具有躲避障碍物并且计算最佳路径的能力，当与持有人距离较远时会自动发出警报，当走丢时可以发送位置给持有人。智能运输装置上设有电源开关，当打开后装置开始工作。同时我们可以通过手机上的APP来设置智能运输装置处于自动跟随还是待机状态。当设置为自动跟随时，使用者在走动的过程中，装置便处于跟随状态。单片机收到指令后便会驱动电机模块开始行走，与此同时可旋转的超声波避障模块也开始工作，当遇到障碍物时便会反馈信息回到单片机，单片机便开始驱动舵机模块来控制装置移动方向变化来达到避障的目的。

技术领域

本发明涉及自行带路的智能运输装置，具体为一种基于ACF聚合通道特征的目标跟踪系统。

背景技术

近些年随着人工智能的大热，关于智能产品的发展可谓如日中天。在生活中我们发现如下一些问题：人在出差或者旅行，辗转在机场、车站等地，总需要用行李箱来装一些必需品，而这些沉重的行李箱对使用者也是个不小的负担；人在去商场超市购物的时候，往往会较多东西，使用人力推动购物车，甚至在商场只能自己拎着；在仓库场景中，繁重货物的搬运转移具有一定的局限性和不便性；对于一些更特殊的特殊群体，比如盲人群体，在出行时由于看不见路况，有很大的安全隐患。

利用有关知识，用一个可以时时跟着你而不会走丢甚至是设定目的地自行带路的智能运输装置 ，经分析后，我们觉得装置应具有的功能如下：可以一直识别并跟踪持有人，具有躲避障碍物并且计算最佳路径的能力，当与持有人距离较远时会自动发出警报，当走丢时可以发送位置给持有人。

在网上等地方可以了解的是当前关于此类产品的研究也是才刚刚开始，国外有一家公司cowarobot设计的一款R1跟踪行李包就具有此种功能，以及以色列灵性机器人公司研发出一种智能行李箱，它可以通过蓝牙与主人智能手机上的应用程序相连，现在尚处于雏形阶段，但是这只是在科技展上展出的概念版，具体的产品并没有量产，而且，最关键的是现在市面上出现的此类跟随装置都是无线射频类，通过使用者佩戴射频装置来指引装置。在2011年中南民族大学的李圆双的一篇硕士论文《基于机器视觉的智能车跟踪系统研究与实现》中就有谈及跟踪型运输装置的研究与发展。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于ACF聚合通道特征的目标跟踪系统，解决了人从繁重的商场超市商品的拎挎、行李箱的拖动、仓库货物自动搬运乃至是盲人出行极其不便的问题，能够实时根据目标的行动来智能跟进，具有距离感应报警功能。项目将ACF目标检测算法和无线射频模块相结合，与现在所出现的单方面无线射频类的概念产品相比，一方面不需要使用人佩戴多余产品，一方面两者结合能够更好的对目标进行识别和追，智能运输装置上设有电源开关，当打开后装置开始工作，同时我们可以通过手机上的APP来设置智能运输装置处于自动跟随还是待机状态，当设置为自动跟随时，使用者在走动的过程中，装置便处于跟随状态。

（二）技术方案

为实现上述适应于自行带路的智能运输装置，具体为一种基于ACF聚合通道特征的目标跟踪系统，本发明提供如下技术方案：单片机收到指令后便会驱动电机模块开始行走，与此同时可旋转的超声波避障模块也开始工作，当遇到障碍物时便会反馈信息回到单片机，单片机便开始驱动舵机模块来控制装置移动方向变化来达到避障的目的。

在这里我们通过摄像头模块用计算机视觉里面AFC算法来识别目标的方向。在这里的摄像头是可以转动的，通过这种可以转动的摄像头来保证目标一直处于视野之内。并且用比例控制程序来实现最优路径的选择，我们会设置一个最佳跟随距离比如20cm，当跟随装置与使用者之间的距离超过这个距离时便会跟随以保持这个距离不变，这里距离的探测我们用的是红外传感器来测量距离。